miércoles, 4 de septiembre de 2013

GEOMETRÍA ELEMENTAL





LEXICÓN DE  GEOMETRÍA

Prof. ESTHER PARI SOTO


Arequipa



 "Lo que es afirmado sin prueba
 puede ser negado sin prueba"
















INTRODUCCIÓN A LA GEOMETRÍA


1.  GEOMETRÍA

  • La palabra geometría proviene del vocablo  griego  γεωμετρία
  • γεωμετρία gueometría, de γεω gueo, ‘tierra’, y μετρία metría, ‘medida’
  • Cuyo significado es: geo tierra y metría medida.


Resultado de imagen para la tierra y su medida

  • La geometría es una rama de la matemática que se ocupa del estudio de las propiedades de las figuras en el plano o en el espacio.











        Figura en el plano



                                                                                                         Figura en el espacio



2. GEOMETRÍA EUCLIDIANA
      
Llamada también   geometría euclídea o parabólica







EUCLIDES

  • Euclides fue un matemático y geómetra griego 325 a.C. -  265 a.C.).
  • Se le conoce como "El Padre de la Geometría".
  • Escribió el libro: Elementos de Euclides
  • Su vida es poco conocida, salvo que vivió en Alejandría (actualmente Egipto) durante el reinado de Ptolomeo I. Ciertos autores árabes afirman que Euclides era hijo de Naucrates y se barajan tres hipótesis:

  1. Euclides fue un personaje matemático histórico que escribió "Los elementos", obra en la que presenta una reflexión de y sobre matemática y otras obras  relacionadas con la música y la física.
  2. Euclides fue el líder de un equipo de matemáticos que trabajaba en Alejandría. Todos ellos contribuyeron a escribir las obras completas de Euclides, incluso firmando los libros con el nombre de Euclides después de su muerte.
  3. Las obras completas de Euclides fueron escritas por un equipo de matemáticos de Alejandría quienes tomaron el nombre Euclides del personaje histórico Euclides de Megara, que había vivido unos cien años antes.   

Fragmento de los Elementos de Euclides,
escrito en papiro, hallado en el yacimiento de Oxirrinco(Oxyrhynchus), Egipto.








3. GEOMETRÍA PLANA


  • Es una parte de la geometría que trata de aquellos elementos cuyos puntos están contenidos en un plano.
  •  La geometría plana está considerada  como parte de la geometría euclídea, pues ésta estudia los elementos geométricos a partir de dos dimensiones.
  • Entre estas figuras se encuentran  las  líneas rectas, círculos, triángulos, etc. Todas aquellas formas que se pueden  dibujar en un trozo de papel y que tienen  únicamente dos dimensiones: largo y ancho.


             Ejemplo:  
             El plano de una casa es un objeto que posee dos dimensiones y contiene infinitos puntos y rectas.  

  

   


4. GEOMETRÍA DEL ESPACIO 



  • Llamada también  geometría espacial o geometría de los cuerpos sólidos.
  • Es la rama de la geometría  que se encarga del estudio de  las figuras geométricas voluminosas que ocupan un lugar en el espacio, es decir, estudia las propiedades y medidas de las figuras geométricas en el espacio tridimensional o espacio euclidiano.
  • Entre estas figuras, también llamadas  sólidos, se encuentran el cono, el cubo, el cilindro, la pirámide, la esfera, el prisma, los poliedros regulares (los sólidos platónicos, convexos y los sólidos de Kepler-Poinsot, no convexos) y otros poliedros. 
  • La geometría del espacio amplía y refuerza las proposiciones de la  geometría plan, y es la base fundamental de la trigonometría esférica, la geometría analítica del espacio, la geometría descriptiva  y otras ramas de la matemática. 
  • Se usa  ampliamente en matemática, en  ingeniería y en ciencias naturales.



                    Observa el vídeo siguiente







ELEMENTOS  DE GEOMETRÍA

CONCEPTOS GEOMÉTRICOS FUNDAMENTALES

En geometría hay ciertos conceptos  a los que se llama  términos primitivos, porque no los podemos definir y sólo tenemos nociones respecto de ellos a través de representaciones concretas.
Estos son:  el punto,  la recta,  el plano y el espacio.


           1.  PUNTO

  La idea de un punto es fundamental. por eso no se define. Pero podemos ejemplificar.


  

                                            


         
  • Al punto se le representa por un punto, por un aspa o una cruz y se le designa o nombra por una letra mayúscula.
  • Generalmente al punto se le ubica en un plano cartesiano y queda representado por la intersección de dos líneas.



 

  • Un punto se caracteriza y se diferencia de otro punto sólo por su ubicación.

  • Sí está en un plano, su posición se indica por un par ordenado de números reales P(x, y).





2. RECTA

Es una línea continua en una dirección que se mantiene fija, sin saltos o interrupciones, que no tiene principio ni tiene fin, ya que está formada por infinitos puntos.


 Ejemplos de recta:


Un rayo de luz representa lo que es una recta.






Una cuerda fina muy tensa  nos da la idea de recta.








  




Una recta se nombra o designa generalmente con una letra minúscula o con dos letras mayúsculas.

                                                                                                       
          

·         Una recta no tiene principio ni fin.
·         Una recta es ilimitada en sus dos sentidos.
·         La recta es un conjunto infinito de puntos.

3. PLANO
  • El plano es una superficie  compuesta por infinitos puntos.
  • El plano no tiene grosor y es ilimitado extendiéndose en todas sus direcciones.


  • Nos da la idea de plano la hoja de tu cuaderno, la superficie de una mesa, el piso de tu aula, ...


  • Los planos se representan por un paralelogramo  y se nombran o designan con letras mayúsculas o con una letra griega.


  • En el gráfico observamos  el plano P,  y se lee plano P. 



4. ESPACIO

  • El espacio geométrico puede considerarse como el conjunto de todos los puntos del universo físico. 
  • Así, todo punto, recta y plano está en el espacio.












 

ÁNGULO

1. Definición de ángulo

  • Un ángulo es la porción de plano comprendida entre dos rayos que tienen un origen común.
         
              Un ángulo está formado por:

  •    Lado del ángulo,  cada una de los dos rayos
  •    Vértice u origen del ángulo, punto de intersección de los dos rayos.
  •    Amplitud,  abertura que hay entre los dos lados


  2. Medición de un ángulo

  • Para medir un ángulo se utiliza el instrumento llamado transportador. Un transportador es un instrumento en forma circular o semicircular y graduado angularmente.

  • Medir un ángulo significa determinar la  amplitud del ángulo.




transportador


           
                                              

Los ángulos se miden aplicando:     
  •  El sistema sexagesimal, cuya unidad de medida es el grado sexagesimal.
  •  El sistema Radial, cuya unidad de medida es el radian y
  •  El sistema Centesimal, la unidad de medida es el grado centesimal.

Sistema Sexagesimal




                             Ángulo



                              Recuerda:


                                1º <> 60´
                     1´<> 60´´
                     1º <> 3 600´´


Procedimiento para medir ángulos utilizando el transportador semicircular:
  • Se coloca el trazo recto del transportador sobre uno de los lados del ángulo (lado inicial AC).
  • El  punto medio del transportador se hace coincidir con el vértice del ángulo (A).
  • Observa que el otro lado del ángulo (lado final AB) indicará el  valor de la amplitud del ángulo.  










3. Bisectriz de un ángulo

La bisectriz de un ángulo es el rayo que  pasando por el vértice del ángulo divide al ángulo en dos ángulos congruentes.



                           

 4. Clasificación de ángulos


Los ángulos pueden ser:

  • Ángulo Agudo < 90°
  • Ángulo Recto = 90°
  • Ángulo Obtuso > 90°
  • Ángulo Convexo < 180°
  • Ángulo Llano = 180°
  • Ángulo Cóncavo > 180°
  • Ángulo Completo = 360°
  • Ángulo Nulo = 0º




 4.1 Ángulos según su medida

a.  Ángulos rectos



Un ángulo recto es un ángulo que mide exactamente 90°. Si te das cuenta, en la esquina del ángulo hay un símbolo especial, una caja. Si ves ese símbolo, el ángulo es recto. No se suele escribir el 90°. Si ves la caja en la esquina ya te están diciendo que es un ángulo recto.

angulos

Un ángulo recto puede estar en cualquier orientación o giro, lo que importa es que el ángulo interior sea 90°

b. Ángulos agudos



Un ángulo agudo es un ángulo que mide menos de 90°. 

angulos



c. Ángulos obtusos



Un ángulo obtuso es un ángulo que mide más de 90° pero menos de 180°. 
 Ángulos obtusos



d. Ángulo llano

Los ángulos que miden 180° se denominan ángulos extendidos o llanos.
ángulos extendidos o llanos

e. Ángulo cóncavo

Los ángulos que miden más de 180° y menos de 360° se denominan ángulos cóncavos.
ángulos cóncavos


f. Ángulo completo, de una vuelta

Los ángulos que miden 360° se denominan ángulos completos.

ángulos completos

g. Ángulo nulo 

El ángulo nulo está formado por dos semirrectas coincidentes, por lo que su abertura es nula, es decir, 0°.
ángulo nulo

Notación de un ángulo 

Los ángulos pueden nombrarse utilizando letras griegas. Por ejemplo:
 ángulos
 ángulos


4.2 Ángulos según su posición

a. Ángulos consecutivos
    Los ángulos consecutivos tienen en común un vértice y un lado.

b. Ángulos adyacentes
    Los ángulos adyacentes son ángulos consecutivos que tienen los lados no comunes en la misma recta.



c. Ángulos opuestos por el vértice
    Ángulos opuestos por el vértice: tienen el vértice común y sus lados están sobre las mismas rectas.

Tipos de ángulos según su posición


angulos_opuesto_por_vertice
Dos rectas que se cortan reciben el nombre de secantes.

4.3 Ángulos según su suma

Según la suma de sus medidas dos ángulos pueden ser :

a. Ángulos complementarios
b. Ángulos suplementarios
Ángulos complementarios

Ejemplos:

El complemento de un ángulo de 48° es un ángulo de 42°. Ya que 48° + 42° = 90°
El complemento de un ángulo 60° es un ángulo de 30°. Ya que 60° + 30° = 90°
El suplemento de un ángulo de 35° es un ángulo de 145°. Ya que 45° + 145° = 180°
El suplemento de un ángulo de 120° es un ángulo de 60°. Ya que 120° + 60° = 180°

En resumen:
- Dos ángulos son complementarios si su suma es igual a 90°. 
- Dos ángulos son suplementarios si su suma es igual a 180°.





Bibliografía
Portal Educativo